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Die Erfindung betrifft ein Doppelmesser-Schneidsystem bestehend aus einem Balkenrücken, an dem ein Messerrücken für ein Obermesser und ein Messerrücken für ein Untermesser angeordnet sind, an denen eine Vielzahl von Doppelmesser-Schneidelementen befestigt sind, wobei Ober- und Untermesser oszillierend hin- und hergehend angetrieben sind, und an dem Balkenrücken Messerführungen für das Obermesser und Messerführungen für das Untermesser befestigt sind, die Führungsarme umfassen.
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Doppelmesser-Schneidsysteme der eingangs genannten Art finden Anwendung, um Halmgüter aller Art wie Grünfutter, Sonderkulturen, Getreide, Gemüse oder dergleichen zu schneiden. Sie finden darüber hinaus Anwendung beim Schnitt von Hecken, Straßenbegleitgrün oder in der Gewässerpflege (an Gewässerrändern ebenso wie unter Wasser).
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Ein Doppelmesser-Schneidsystem der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der
DE 31 02 861 A1 bekannt, bei dem Ober- und Untermesser gegenläufig hin- und herbewegt werden. Mittels Doppelmesser-Schneidsystemen ist besonders bei nur geringer Antriebsleistung ein gutes Mähergebnis bei gleichzeitig großen Arbeitsbreiten erzielbar. Insbesondere ein sauberer, glatter, erschütterungsarmer Schnitt des Mähgutes zeichnet Doppelmesser-Schneidsysteme aus. Dies ist beispielsweise bei der Gewinnung von sauberem Futter sehr gewünscht und garantiert außerdem nachweislich einen optimalen Wiederaufwuchs des Ernteguts.
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Die bekannten Doppelmesser-Schneidsysteme weisen Schwinghebelführungen auf. Diese Schwinghebelführungen oszillierender Schneidsysteme führen die Mähmesser im Schneidwerk und sorgen mittels Federvorspannung für den erforderlichen Messerandruck. Beim Auftreten hoher Kräfte, bspw. bei einem Fremdkörperkontakt oder hohen dynamischen Antriebslasten auf die Mähmesser, kann es zu einer für die Schnittqualität negativen Verschiebung oder Verdrehung der Mähmesser kommen. Um solche Verschiebungen oder Verdrehungen zu begrenzen, finden Messerbegrenzungsführungen Anwendung. Diese ermöglichen die Begrenzung einer Messerbewegung relativ zum Balkenrücken, einer Mähmesserbewegung zueinander bzw. einer Schnittspaltbildung zwischen den Mähmessern sowie einer Verdrehung der Mähmesser relativ zum Balken rücken.
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Aus der
DE 1 582 418 A1 Mähwerk mit gegenläufigen Mähmessern bekannt, bei denen eine Dreipunktabstützung der Messerführung vorgesehen ist. Aus der
CH 374 848 A ist zudem ein Schneidwerk für Mähmaschinen bekannt, bei dem am Schwingarm für das Untermesser ein Stütznocken ausgebildet ist, der die Rücken der beiden aufeinanderliegenden Schneidmesser umgreift und so das Auseinandergehender beiden Schneidmesser verhindern soll. Weiterhin ist aus der
DE 296 15 068 U1 ein Doppelmesser-Mähschneidwerk bekannt, bei dem durch eine Vergrößerung der Auflagebasis die Messer stabilisiert werden sollen.
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Die bekannten oszillierenden Schneidsysteme verfügen nicht über eine Untermesserschwinghebelführung, welche eine effektive, integrierte Begrenzungsführung sowohl für den Führungsarm, als auch für die Mähmesser vorhält. Die bekannten Systeme weisen daher den Nachteil auf, dass zusätzlich zu den Schwinghebelmesserführungen separate Messerbegrenzungsführungen vorgesehen werden müssen, welche als statische Elemente mit ihrem Aufbau den Schnittgutfluss über und hinter der Schnittebene verschlechtern. Funktions-, bauraum-, und kostenbedingt werden im Grünfutterschnitt möglichst keine separaten Messerbegrenzungsführungen über die gesamte Schneidwerksbreite verteilt eingesetzt. In Folge dessen erfolgt abschnittsweise eine ungewollte Messerbewegung bzw. eine Begrenzung erfolgt nicht über die gesamte Arbeitsbreite des Schneidwerks, weshalb es zu partieller Schnittspaltbildung zwischen Ober- und Untermesser kommen kann. Zudem können die separaten Messerbegrenzungsführungen bauraumbedingt nicht in ihrer funktionsoptimalen Position, nämlich unmittelbar im Messerführungsbereich der Schwinghebel, angebracht werden. Separate Messerbegrenzungsführungen erfordern zudem zusätzliche, gehärtete Gleitleisten auf dem Messerrücken und führen somit zu einem aufwendigeren, schneidwerksspezifischen Messeraufbau. Darüber hinaus erfordern die separaten Messerbegrenzungsführungen gesonderte Nietlängen, Nietprozesse und gegebenenfalls Nachschleifarbeiten zur Bereitstellung der Gleitleisten.
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Auch können die separaten Messerbegrenzungsführungen die Untermesserführungsarme nur unzureichend gegen plastische Verformung und vor hohen Lagerbelastungen schützen. Sowohl plastisch als auch elastisch verformte Untermesserführungsarme reduzieren den Obermesserführungsarmandruck und fördern bzw. verursachen vorzeitige Schnittspaltbildung und führen somit zu vorzeitiger Schnittqualitäts- und Standzeiteinbußen. Außerdem führen verformte Untermesserführungsarme zu einer wellenförmigen Ausrichtung des Untermessers zum Obermesser im Schneidwerk. Dynamische Wechsellasten führen folglich frühzeitig zu Schnittspalten, Materialermüdung und Klingenverschleiß. Hohe Aushubgeschwindigkeiten von seitenauslegenden (nur einseitig geführten) Schneidwerken haben hohe Balkenrücken- und Messerverformungen zur Folge, welche durch separate Messerbegrenzungsführungen nur unzureichend kompensiert werden.
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Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mit minimalem Material- und Kostenaufwand die Messerführung oszillierender Schneidsysteme gezielt zu verbessern und so die Standzeit oszillierender Schneidsysteme zu erhöhen. Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Mit der Erfindung ist ein Doppelmesser-Schneidsystem geschaffen, das mit minimalem Material- und Kostenaufwand die Messerführung oszillierender Schneidsysteme gezielt verbessert. Dadurch ist die Standzeit oszillierender Schneidsysteme erhöht. Gleichzeitig wird eine höhere Schlagkraft erzielt. Zudem sind geringere Wartungsintervalle erforderlich, wodurch das erfindungsgemäße Doppelmesser-Schneidsystem Wettbewerbsvorteile gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen hat.
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Die Begrenzungsführungen bestehen dabei jeweils aus einem Reibelement und einer Gleitplatte. Die aus zwei Teilen bestehenden Begrenzungsführungen ermöglichen ein abgestimmtes Zusammenwirken, was eine Verschleißreduzierung auch im Bereich der Begrenzungsführungen selbst hervorruft.
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Die Reibelemente sind dabei an den Führungsarmen der Messerführungen für das Untermesser angeordnet und die Gleitplatten an dem Balkenrücken. Hierdurch ist gewährleistet, dass die gegeneinander bewegbaren Baugruppen der Doppelmesser-Schneidsysteme kooperieren und so effektiv Schneidwerks- und Messerverformungen entgegenwirken.
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In Weiterbildung der Erfindung sind die Aufnahmen für die Führung der Schneidelemente des Untermessers um einen Betrag x1 in die dem Balkenrücken abgewandte Richtung versetzt zu den Aufnahmen für die Führung der Schneidelemente des Obermessers angeordnet. Hierdurch ist die Gefahr einer Schnittspaltbildung zwischen Ober- und Untermesser zusätzlich reduziert, wodurch sowohl die Standzeiten als auch die Messerführung verbessert sind.
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Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
- 1 die abschnittsweise Draufsicht auf ein Doppelmesser-Schneidsystem;
- 2 die Seitenansicht einer Messerführung für das Untermesser;
- 3 die Draufsicht auf die in 2 dargestellte Messerführung;
- 4 die dreidimensionale Darstellung der in 2 dargestellten Messerführung;
- 5 die dreidimensionale Darstellung der in 2 dargestellten Messerführung aus einer anderen Perspektive;
- 6 den Schnitt entlang der Linie A-A in 1;
- 7 die vergrößerte Darstellung der Einzelheit „X“ in 6.
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Das als Ausführungsbeispiel gewählte Doppelmesser-Schneidsystem besteht aus einem Balkenrücken 1 an dem ein Messerrücken 2 für ein Obermesser 4 und ein Messerrücken 3 für ein Untermesser 5 angeordnet sind. An dem Messerrücken 2 für das Obermesser 4 ist eine Vielzahl von Doppelmesser-Schneidelementen 6 befestigt; an dem Messerrücken 3 für das Untermesser 5 ist eine Vielzahl von Doppelmesser-Schneidelementen 7 angeordnet. Die Doppelmesser-Schneidelemente 6 und 7 sind mittels Befestigungsmitteln 8 an den Messerrücken 2, 3 befestigt.
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An dem Balkenrücken 1 sind Messerführungen 10 für das Obermesser 4 und Messerführungen 110 für das Untermesser 5 befestigt. Die Messerführungen 10, 110 umfassen Führungsarme 11, 111. Die Führungsarme 11 weisen Federeigenschaften auf, wodurch das Obermesser 4 mit seinen Schneidelementen 6 gegen das Untermesser 5 mit seinen Schneidelementen 7 gedrückt wird.
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An den freien Enden der Führungsarme 11, 111 sind Buchsen 12, 112 vorgesehen, die Aufnahmen 13, 113 in Form von Hohlzapfen aufweisen. Die Aufnahmen 13, 113 wirken mit Führungszapfen 61, 71 der Doppelmesser-Schneidelemente 6, 7 zusammen. An den den Buchsen 12, 112 abgewandten Enden sind die Führungsarme 11, 111 in Führungsbaugruppen 15, 115 befestigt. Die Führungsbaugruppen 15, 115 umfassen ein Gehäuse, welches Bestandteil eines Halters 16, 116 ist. Die Halter 16, 116 sind mit dem Balkenrücken 1 mit Hilfe von Schrauben 17, 117 verschraubt.
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Die Messerführungen 110 für das Untermesser 5 sind mit Begrenzungsführungen 9 versehen. Die Begrenzungsführungen 9 bestehen jeweils aus einem Reibelement 91 und einer Gleitplatte 92. Die Reibelemente 91 und die Gleitplatten 92 bestehen in den Ausführungsbeispielen aus gehärtetem Stahl. Die Reibelemente 91 und die Gleitplatten 92 können mit einer verschleißmindernden Beschichtung versehen sein.
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Die Reibelemente 91 sind an den Führungsarmen 111 der Messerführungen 110 für das Untermesser 5 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind sie mit den Führungsarmen 111 verschraubt. Die Reibelemente 91 sind hierfür als Gewindebolzen ausgebildet, die jeweils eine Bohrung in den Führungsarmen 111 durchsetzen und die an ihrem dem Balkenrücken 1 zugewandten Ende mit einem Teller 911 versehen sind. Auf ihrer dem Teller 911 abgewandten Seite ist in montiertem Zustand jeweils eine Mutter 912 aufgeschraubt.
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Die Gleitplatten 92 sind auf dem Balkenrücken 1 angeordnet. Sie sind mit dem Balkenrücken 1 verschraubt. Hierzu sind die Gleitplatten 92 jeweils mit zwei Löchern versehen, die in montiertem Zustand von den Schrauben 117 durchsetzt sind. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels können die Gleitplatten 92 auch geklemmt fixiert sein. Die Gleitplatten 92 haben in den Ausführungsbeispielen jeweils eine rechteckige Form. Andere Formen sind jedoch ebenfalls möglich.
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Im Ausführungsbeispiel nach den 6 und 7 sind die Aufnahmen 113 für die Führung der Schneidelemente 7 des Untermessers 5 um einen Betrag x1 in die dem Balkenrücken 1 abgewandte Richtung versetzt zu den Aufnahmen 13 für die Führung der Schneidelemente 6 des Obermessers 4 angeordnet. Die Aufnahme 113 des Untermessers 5 ist folglich um den Betrag x1 in Fahrtrichtung nach vorne verlagert. Die Andruckkraft der Obermesserführungsarme 11 wirkt der in 6 mit F gekennzeichneten Schnittkraft entgegen. Die Andruckkraft erzeugt somit ein stetiges Drehmoment um die untere Aufnahmeebene, mit welchem das Untermesser 5 kippstabilisiert wird.
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Der Betrag x1 ist vorteilhaft so gewählt, dass der Schnittspaltbildung auch bei phasengleich arbeitenden Schneidwerken effektiv entgegen gewirkt werden kann. Der Betrag x1 ist vorteilhaft darüber hinaus so gewählt, dass ein Nachschleifen des Untermessers 5 auch ohne eine Beschädigung der Führungszapfen 71 durch die Schleifscheibe erfolgen kann.
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Die Begrenzungsführung 9 ist direkt unter bzw. im Bewegungsschatten einzelner Untermesserführungsarme 111 angeordnet und mit diesen austausch- und stufenlos verstellbar befestigt. Der führungsarmseitige Teil der Begrenzungsführung 9 kann in Abwandlung des Ausführungsbeispiels auch durch einen Bolzen, ein Lager, eine Schraube oder eine Platte gebildet sein. Im Ausführungsbeispiel ist im Ruhezustand des Doppelmesser-Schneidsystems zwischen dem führungsarmseitigen Teil der Begrenzungsführung 9 in Form des Tellers 911 des Reibelementes 91 und dem balkenseitigen Teil der Begrenzungsführung 9 in Form der Platte 92 ein Spalt von ca. 0,5 mm ausgebildet. Eine gerade berührende, spielfreie Einstellung ist ebenfalls möglich.
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Wirkt eine Schnittkraft F auf das Schneidsystem bzw. auf den Untermesserführungsarm 111, so hat dies theoretisch eine Verformung des Untermesserführungsarms nach unten bzw. in Kraftrichtung zur Folge. Diese Verformung wird durch die Begrenzungsführung 9 in ihrer Größe auf einen einstellbaren Wert im elastischen Verformungsbereich des Führungsarms limitiert. Durch diese Begrenzung wird der Führungsarm bzw. sein Lager entlastet und das Messerpaket stabilisiert. Die Gleitreibung erfolgt im vorliegenden Fall zwischen dem Reibelement 91 welches am Untermesserführungsarm 111 befestigt ist und der mit dem Balkenrücken 1 verbundenen Gleitplatte 92.
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Das Reibelement 91 ist höhenverstellbar und kann daher bei übermäßigem Verschleiß nachgestellt werden. Dies kann im Ausführungsbeispiel durch Drehen im Gewinde stufenlos erfolgen. Das Reibelement 91 ist vorteilhaft so ausgelegt, dass die Flächenpressung bzw. die Gleitreibung zur Gleitplatte 92 minimiert wird. Die Gleitplatte 92 kann bei übermäßigem Verschleiß zunächst unter Beibehaltung der Auflagefläche um 180° gedreht und danach umgeschlagen werden. Es ergeben sich somit für jede Gleitplatte 92 jeweils vier neuwertige Reiboberflächen. Erst wenn alle vier Gleitflächen verschlissen sind, ist ein Austausch der jeweiligen Gleitplatte erforderlich. Die Gleitplatte 92 ist vorteilhaft geometrisch so dimensioniert, dass in jeder Hubposition der Führungsarme 111 eine Auflage der Reibelemente 91 auf den Gleitplatten 92 gewährleistet. Die hintere Lagerung der Untermesserführungsarme 111 in den Führungsbaugruppen 115 wird dadurch stark entlastet.
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Die erfindungsgemäße Begrenzungsführung für oszillierende Schneidsysteme reduziert die Bildung und Größe von Schnittspalten und erhöht somit die Schnittqualität und die Standzeit des Schneidwerkes. Besonders hoch belastete Schneidwerke, wie z.B. beidseitig angetriebene Portalschneidwerke, Schneidwerke mit großen Arbeitsbreiten, bodennah geführte Schneidwerke und Unterwasser-, Ast- und andere hochbelastete Sonderschneidanwendungen, profitieren in hohen Maße von der Einbringung der integrierten Begrenzung. Durch die erfindungsgemäße integrierte Bauweise wird der Untermesserführungsarm bei starken Belastungen entlastet. Plastischen Verformungen und Lagerschäden kann so vorgebeugt werden.
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Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Begrenzungsführung bei Verschleiß nachzustellen, auszutauschen bzw. auf Umschlag zu montieren. Durch die integrierte Bauweise kann erstmals eine für die Messerführung optimale Anzahl von Begrenzungsführungen über die gesamte Messerlänge eingesetzt werden bzw. an hoch beanspruchten Stellen positioniert werden. Weiterhin entfällt durch die integrierte Bauweise der Begrenzungsführung der negative statische Einfluss der aus dem Stand der Technik bekannten Begrenzungsführungen auf den Schnittgutfluss. Die oszillierenden Schwinghebel sorgen hier für eine optimale Gutflussräumung vor und über der Begrenzungsführung. Bei Doppelmesserschneidwerken führt die effektivere Messerbegrenzungsführung des Weiteren zu reduzierter Schnittkraft, reduzierter Untermesserverdrehung und dadurch bedingter Schnittspaltbildung. Erweiterte Schneidzyklen mit verrundeten und stumpferen Schneidkanten sind hierdurch ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Begrenzungsführung führt bei hoch dynamisch bewegten Schneidwerken, wie bspw. bei Aushubvorgängen am Seitenausleger, zu einer besseren Messerführung und somit zu einer geringeren Messer- und Führungsarmbelastung.
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Die Ausgestaltung der Schwinghebelführung für oszillierende Doppelmesser-Schneidsysteme nach den 6 und 7 erweitert die Vorteile zu bekannten Schwinghebelführungen an Doppelmessersystemen. So wird der Bildung von Schnittspalten eine Gegenkraft bzw. ein Gegenmoment entgegengehalten. Die Reduzierung der Schnittspaltbildung verbessert die Schlagkraft und die Schnittqualität der oszillierenden Schneidtechnik. Die Reduzierung der Schnittspaltbildung verringert zudem den Schneidkantenverschleiß und erhöht somit die Standzeit der Schneidelemente von Schliff zu Schliff. Die Reduzierung der dynamischen, kardanischen Bewegung reduziert den Verschleiß an den Aufnahmen 13, 113 und den Führungszapfen 61, 71. Die Gefahr eines dynamischen Abhebens und Aufeinanderschlagens der Schneidelemente wird durch das stetig wirkende Gegenmoment reduziert. Der Verschleiß der Schneidelemente durch den rein mechanisch/-metallischen Kontakt von Obermesser 4 und Untermesser 5 wird ebenfalls reduziert. Auch die dynamischen Belastungen auf Messerrücken und Messerkopf werden reduziert. Durch die erweiterte Standzeit der Schneidkomponenten werden Ressourcen geschont und somit die Umwelt entlastet.
